Калькулятор потенціальної енергії
Потенціальна енергія, висота або маса за формулою E = mgh.
Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.
Оцініть зміну енергії під час підняття вантажу від обраного нульового рівня або знайдіть висоту чи масу. E = mgh тут припускає сталу земну гравітацію; це не модель енергії орбіти, пружини чи електричного поля. Для двох положень використовуйте вертикальну різницю висот. Втрати й ККД не враховано, тому вся енергія не обов’язково стане корисною роботою.
Як працює
Формула і логіка
E = m · 9,80665 · h; h = E/(m · 9,80665); m = E/(9,80665 · h). g — стандартне прискорення, не виміряне місцеве значення. Модель придатна для змін висоти, малих порівняно з радіусом Землі; прямий розрахунок потребує додатної маси.
Приклад
5 кг × 9,80665 м/с² × 10 м = 490,3325 Дж → 490,33 Дж на екрані. Обернений розрахунок: 490,3325 Дж і 5 кг дають 10 м. Енергія 98,0665 Дж на висоті 2 м відповідає 5 кг. Для перевірки вводьте неокруглену енергію.
Поля й одиниці
- Що знайти — варіант зі списку
- Маса — kg
- Висота — m
- Енергія — J
- Маса — kg
- Енергія — J
- Висота — m
Як користуватися
- — Оберіть енергію, висоту або масу: кожен режим потребує двох інших величин.
- — Введіть кг, м та Дж. Для підняття потрібна вертикальна різниця висот, а не довжина сходів чи схилу.
- — Інтерфейс приймає невід’ємні висоти й енергії від вашого нульового рівня. Для пошуку маси висота має бути додатною.
Методика та обмеження
- Методика розрахунку
- Формула і логіка
- Джерело даних або норми
- OpenStax: потенціальна енергія зі сталим g та обраним нульовим рівнем JCGM/BIPM: умовне стандартне прискорення 9,80665 м/с²
- Обмеження
- E = mgh зі сталим стандартним g. Від’ємні рівні, місцева гравітація та ККД не задаються.
FAQ
Потрібна висота над морем?
Лише якщо море обрано нулем. Для переміщення з підлоги на полицю потрібна різниця їхніх висот.
Що означає нульова енергія?
За додатної маси й нульової висоти E = 0 відносно цього рівня. Інші види енергії тіла можуть бути ненульовими.
Чи можна оцінити потужність підйомника?
E — ідеальна робота підняття. Поділіть її на час для середньої корисної потужності; споживана потужність також залежить від втрат, яких тут немає.
Чи можна замінити стандартне g місцевим значенням?
В інтерфейсі g фіксоване: 9,80665 м/с². Місцеве прискорення залежить від положення й висоти, тому це не геодезичне вимірювання. Якщо задача задає інше g, окремо використайте E = mgh із ним.